壓力傳感器精度高，請求差錯合理，進行壓力傳感器的差錯抵償是其運用的要害。壓力傳感器主要有偏移量差錯、靈敏度差錯、線性差錯和滯后差錯，這篇文章將介紹這四種差錯發(fā)生的機理和對測試成果的影響，一起將介紹為進步丈量精度的壓力標(biāo)定辦法以及運用實例。

　　目前市場上傳感器品種豐厚多樣，這使得規(guī)劃工程師能夠挑選體系所需的壓力傳感器。這些傳感器既包含基本的改換器，也包含更為雜亂的帶有片上電路的高集成度傳感器。由于存在這些區(qū)別，規(guī)劃工程師有必要盡可能夠抵償壓力傳感器的丈量差錯，這是保證傳感器滿意規(guī)劃和運用請求的主要過程。在某些情況下，抵償還能進步傳感器在運用中的全體功能。

　　偏移量、規(guī)模標(biāo)定以及溫度抵償均能夠通過薄膜電阻網(wǎng)絡(luò)完成，這種薄膜電阻網(wǎng)絡(luò)在封裝過程中選用激光批改。

　　該傳感器一般與微控制器聯(lián)系運用，而微控制器的嵌入軟件自身建立了傳感器數(shù)學(xué)模型。微控制器讀取了輸出電壓后，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器的改換，該模型能夠?qū)㈦妷毫哭D(zhuǎn)換為壓力丈量值。

　　傳感器簡略的數(shù)學(xué)模型即為傳遞函數(shù)。該模型可在全部標(biāo)定過程中進行優(yōu)化，而且模型的成熟度將隨標(biāo)定點的添加而添加。

　　從計量學(xué)的視點看，丈量差錯具有適當(dāng)嚴(yán)厲的界說：它表征了丈量壓力與實踐壓力之間的區(qū)別。而一般無法直接得到實踐壓力，但能夠通過選用適當(dāng)?shù)膲毫σ?guī)范加以估量，計量人員一般選用那些精度比被測設(shè)備高出少 10 倍的儀器作為丈量規(guī)范。

　　由于未經(jīng)標(biāo)定的體系只能運用典型的靈敏度和偏移值將輸出電壓轉(zhuǎn)換為壓力，測得的壓力將發(fā)生如圖 1 所示的差錯。

　　這種未經(jīng)標(biāo)定的初始差錯由以下幾個有些構(gòu)成：

　　a. 偏移量差錯。由于在全部壓力規(guī)模內(nèi)筆直偏移堅持恒定，因而改換器分散和激光調(diào)理批改的改變將發(fā)生偏移量差錯。

　　b. 靈敏度差錯，發(fā)生差錯巨細(xì)與壓力成正比。假如設(shè)備的靈敏度高于典型值，靈敏度差錯將是壓力的遞增函數(shù)。假如靈敏度低于典型值，那么靈敏度差錯將是壓力的遞減函數(shù)。該差錯的發(fā)生要素在于分散過程的改變。

　　c. 線性差錯。這是一個對初始差錯影響較小的要素，該差錯的發(fā)生要素在于硅片的物理非線性，但關(guān)于帶放大器的傳感器，還應(yīng)包含放大器的非線性。線性差錯曲線能夠是凹形曲線，也能夠是凸形曲線。

　　d. 滯后差錯：在大多數(shù)景象中，滯后差錯完全能夠忽略不計，由于硅片具有很高的機械剛度。一般只需在壓力改變很大的景象中思考滯后差錯。

　　標(biāo)定可消除或極大地減小這些差錯，而抵償技能一般請求斷定體系實踐傳遞函數(shù)的參數(shù)，而不是簡略的運用典型值。電位計、可調(diào)電阻以及其他硬件均可在抵償過程中選用，而軟件則能更靈敏地完成這種差錯抵償作業(yè)。

　　一點標(biāo)定法可通過消除傳遞函數(shù)零點處的漂移來抵償偏移量差錯，這類標(biāo)定辦法稱為主動歸零。

　　偏移量標(biāo)定一般在零壓力下進行，特別是在差動傳感器中，由于在標(biāo)稱條件下差動壓力一般為 0 。關(guān)于純傳感器，偏移量標(biāo)定則要艱難一些，由于它要么需求一個壓力讀取體系，用以丈量其在環(huán)境大氣壓力條件下的標(biāo)定壓力值，要么需求獲取希望壓力的壓力控制器。

　　變動傳感器的零壓力標(biāo)定非常準(zhǔn)確，由于標(biāo)定壓力嚴(yán)厲為 0 。另一方面，壓力不為 0 時的標(biāo)定準(zhǔn)確度取決于壓力控制器或丈量體系的功能。

　　挑選標(biāo)定壓力

　　標(biāo)定壓力的選擇非常主要，因其決議了獲取[敏感詞]精度的壓力規(guī)模。實踐上，通過標(biāo)定后實踐的偏移量差錯在標(biāo)定點處小并一向堅持較小的值。因而，標(biāo)定點有必要根據(jù)方針壓力規(guī)模加以挑選，而壓力規(guī)模能夠不與作業(yè)規(guī)模相共同。

　　為了將輸出電壓轉(zhuǎn)換為壓力值，由于實踐的靈敏度往往是未知，因而在數(shù)學(xué)模型中一般選用典型靈敏度進行單點標(biāo)定。

　　紅色曲線表明進行偏移量標(biāo)定（ PCAL=0 ）后的差錯曲線，能夠發(fā)現(xiàn)差錯曲線相關(guān)于表明標(biāo)定前差錯的黑色曲線發(fā)生了筆直偏移。

　　這種標(biāo)定辦法與一點標(biāo)定法比較請求更為嚴(yán)厲，完成本錢也更高。然而與一點標(biāo)定法比較，該辦法可明顯進步體系的精度，由于該辦法不只標(biāo)定了偏移量，還標(biāo)定了傳感器的靈敏度。因而在差錯核算中能夠運用靈敏度實踐值，而非典型值。

　　綠色曲線表明精度進步。在這里，標(biāo)定是在 0 至 500 兆巴（滿標(biāo)度）條件下進行。由于在標(biāo)定點上差錯接近于 0 ，因而為了在希望的壓力規(guī)模內(nèi)得到小的丈量差錯，正確地設(shè)定這些點就顯得尤為主要。某些運用中請求在全部壓力規(guī)模內(nèi)堅持較高的準(zhǔn)確度。在這些運用中，能夠選用多點標(biāo)定法來得到理想的成果。在多點標(biāo)定法中，不只思考了偏移量和靈敏度差錯，還思考了大有些的線性差錯，紫紅色曲線所示。這兒用的數(shù)學(xué)模型與每個標(biāo)定距離（在兩個標(biāo)定點之間）的兩級標(biāo)定完全相同。

　　三點標(biāo)定

　　如前所述，線性差錯具有共同的方式，且差錯曲線契合二次方程的曲線，具有可預(yù)測的巨細(xì)和形狀。關(guān)于未選用放大器的傳感器更是如此，由于傳感器的非線性從本質(zhì)上是根據(jù)機械要素（這是由硅片的薄膜壓力導(dǎo)致）。

　　線性差錯特性的描繪能夠通過核算典型實例的均勻線性差錯，斷定多項式函數(shù)（ a × 2+bx+c ）的參數(shù)而得到。斷定了 a 、 b 和 c 后得到的模型關(guān)于相同類型的傳感器都是有效的。該辦法能在無需第 3 個標(biāo)定點的情況下有效地抵償線性差錯。

　　該差錯抵償辦法只需兩點標(biāo)定即可將低本錢傳感器改善為高功能器材（差錯小于滿標(biāo)度的 0.05% ）。